差分晶振，也被称为差模晶振或差分输出晶振，是现代电子设备中常用的一种晶振结构。它通过两个需配对的晶体振荡器单元来产生输出信号。差分晶振具有许多优势，而其差分输出与单端输出也有一些明显的区别。

首先，来了解一下差分晶振的工作原理。差分晶振结构由两个完全相同的单端晶体振荡器单元组成。其中，一个振荡器朝着一个方向工作，而另一个则朝着相反的方向工作。这两个单元的输出信号是通过一个差分放大器进行组合的。差分输出信号可以通过引脚连接到其他电路，例如通信接口、滤波器、功率放大器等，以满足特定的应用需求。

现为大家介绍一下差分晶振输出的五种模式：

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LVPECL模式

LVPECL（Low Voltage Positive Emitter-Coupled Logic）通过避免晶体管饱和实现快速开关，配备恒定电流源驱动器。其电压摆动为600-1000mV，抖动性能优异，适用于PON、显卡、光模块等场景。 ‌

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LVDS模式

LVDS（Low Voltage Differential Signaling）以低功耗和低电磁干扰为特点，电压摆幅仅350mV，负载阻抗为100Ω时电流不超过4mA，适用于音视频处理器、服务器等对噪声敏感的设备。 ‌12

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HCSL模式

HCSL（High-speed Current Steering Logic）以低抖动和功耗著称，适用于高速串行通信（如PCI Express）和时钟分配系统。 ‌

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CML模式

CML（Current Mode Logic）采用电流源输出，无需外部电阻匹配，适用于光模块及高速串行链路（如10G/25G以太网）。

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LPHCSL模式

LPHCSL（Low Power High Current Source Logic）结合了低功耗与高电流驱动能力，具体应用场景尚未广泛披露。

差分晶振的优势有很多。首先，它具有更高的抗干扰能力。由于引入了差分放大器，来自环境的干扰信号可以在放大器中被抵消掉。这使得差分晶振能够在噪声较大的环境中工作，提供更可靠的输出信号。其次，差分晶振还具有较低的互调失真和相位噪声。这是因为差分放大器在将两个单元的输出信号进行组合时，可以抵消掉单个单元的非线性特性和相位噪声。这使得差分晶振在无线通信和高精度测量等应用中特别有用。

另外，差分晶振还可以提供更高的输出功率。由于两个晶体振荡器单元在不同的相位上工作，它们可以并行工作以实现更高的输出功率。这使得差分晶振成为一种理想的选择，特别是在需要较高功率的应用中，如射频发射器和功率放大器中。